油田燃氣熱水鍋爐低溫腐蝕的防治與節能改造技術探討

王欣

新疆吐哈石油勘探開發有限公司綜合服務中心 新疆 哈密 839009

燃氣熱水鍋爐作為一種應用廣泛的產熱設備，有著低能耗、高產熱的優勢，但是運行中存在的低溫腐蝕問題卻嚴重影響了鍋爐的使用壽命，時間一長便會影響鍋爐的產熱效率，而且會衍生一定的風險[1]。同時，燃氣作為我國重要能源之一，在任何應用領域都應致力于提高熱效率與節約能源，所以除了要對燃氣熱水鍋爐做好低溫腐蝕防治工作外，還應重視節能改造，力求緩解我國日漸緊張的能源供需失衡局面。

1 油田燃氣熱水鍋爐低溫腐蝕的防治措施

油田燃氣熱水鍋爐之所以會出現低溫腐蝕的情況，主要原因在于運行中會產生冷凝水，而二氧化碳遇冷凝水后會水解為碳酸，從而形成對鍋爐的低溫腐蝕。不難看出，防治燃氣熱水鍋爐發生低溫腐蝕情況的關鍵點在于控制冷凝水的生成，具體可采取如下措施實現：

1.1 控制過量空氣系數

燃氣熱水鍋爐運行中產生的煙氣，其含氧量的高度與過量空氣系數大小直接相關，過量空氣大則會導致煙氣中游離氧分子多，金屬表層發生氧化反應的概率也就更大。所以，在燃氣熱水鍋爐運行前，需要在安裝調試階段對其煙氣含氧量進行重點檢測，保證將過量空氣系數控制在1.2之內，同時還要關注運行過程中燃氣壓力變化時的檢測工作，保證煙氣含氧量得到有效控制，從而降低鍋爐內部金屬表層氧化發生概率[2]。

1.2 減少鍋爐內腔與空氣的接觸

燃氣熱水鍋爐停止運行時，燃燒器鼓風機的進風口風門擋板一般會停在打開位置，此時冷空氣便會因為煙囪負壓的作用下并未馬上停止在鍋爐內腔中的流動，從而導致鍋爐受熱面會凝結冷凝水，也就形成對鍋爐的低溫腐蝕。所以，如果燃氣熱水鍋爐在運行中充當備用爐的角色，那么工作人員一定要在停轉燃燒器之后對風門擋板位置獨家留心，可選擇額外配備一套控制程序為燃燒器停轉后再次供電，讓風門擋板能夠完全停止在關閉位置，起到減少鍋爐內腔與空氣接觸的作用，進而抑制鍋爐內部冷凝水的產生。由于燃氣熱水鍋爐一般在夏季會長時間停止運行，所以該時間段不僅要將燃燒器鼓風機進風口擋板完全關閉，而且還要將鍋爐煙囪出口擋板完全關閉，只要能夠保證這兩個位置能完全密封，那么鍋爐內腔基本不會進入空氣，再向內腔內投放一定量的干燥劑，實施干法保養，鍋爐便可在整個停運期都能抑制冷凝水帶來的低溫腐蝕。

1.3 提高鍋爐儲水溫度

如果供熱系統運行時有多臺燃氣熱水鍋爐同時工作，則要按照溫度具體要求，采取數量控制的手段保證供熱系統中鍋爐運行臺數得到控制，所以要針對運行的鍋爐設定較高的出水溫度，保證鍋爐排煙溫度比煙氣露點溫度更高，從而抑制熱水鍋爐的低溫腐蝕。通過提高鍋爐儲水溫度，能夠明顯提高鍋爐內腔溫度，所以燃氣燃燒后生成的水能夠以水蒸氣的形式快速經由煙囪排出，避免出現冷凝水和低溫腐蝕的情況[3]。

1.4 采取鍋爐出水與采暖雙溫度運行模式

大量實踐表明，適當提高鍋爐儲水溫度能夠有效防治燃氣熱水鍋爐的低溫腐蝕，但是此舉在春季、秋季等供熱水溫度偏低的季節中，也別是鍋爐數量不多的鍋爐房中，難以實現。所以還應嘗試對鍋爐房系統予以改造，保證鍋爐運行有較高的出水速度，而供暖的溫度能夠進行調節，確保用戶終端都能夠始終保持在理想溫度。這種雙溫度運行的模式不僅能滿足用戶需求，還能有效解決一直困擾燃氣熱水鍋爐的低溫腐蝕問題。

2 油田燃氣熱水鍋爐的節能改造技術

燃氣熱水鍋爐作為一種將燃料化學能轉化成熱能的設備，不可避免地要消耗大量燃料、水資源與電能，而節能改造則首要目標便是對設備進行改造。在當前燃氣熱水鍋爐供熱系統中應用的節能技術，較為實用的有如下幾種：①供熱問題診斷與系統優化；②熱源集中控制與氣候補償控制系統；③低阻直通式過濾器；④煙氣冷凝熱回收節能器；⑤多熱源并網等。下文則針對油田燃氣熱水鍋爐的節能改造實情，對微機控制的節能改造技術進行分析。

隨著自動化控制技術與系統的快速發展，在鍋爐生產中也成為節能改造的主要應用技術，其中油田燃氣熱水鍋爐也不例外。通過對鍋爐房供熱集中控制系統應用模糊控制理論，對計算機供熱控制系統進行重新設計，計算每一臺熱水鍋爐的參數與供熱系統參數，推算出鍋爐負荷理論值，進而根據此對鍋爐實際負荷與具體開啟鍋爐臺數進行調整。在計算機技術的加持下，實現對熱水鍋爐的集中控制，保證鍋爐房所有鍋爐能循環運行，結合系統負荷率自動化切換，在確保節能的基礎上，也延長了燃氣熱水鍋爐的使用壽命。計算機控制的集控系統，除了能對鍋爐進行控制以外，還能對氣候補償器等設備實現控制，蒸發量高于10噸每小時的鍋爐應當實行微機控制改造，經過改造后用計算機控制，能對鍋爐的水位、氣壓、給水流量、蒸汽流量、鍋爐內腔溫度、燃料耗損、風壓等參數予以顯示，因此可實現對給水系統與燃燒系統的精準化控制，起到節能的效果。

3 結束語

綜上所述，通過本文對油田燃氣熱水鍋爐出現低溫腐蝕的原因與防治策略進行分析，了解到要想抑制燃氣熱水鍋爐運行中出現低溫腐蝕的情況，則要控制過量空氣系數、減少鍋爐內腔空氣接觸、提高鍋爐出水穩定以及實施鍋爐出水與采暖雙溫度運行方式。而對燃氣熱水鍋爐的節能改造更是一項復雜且系統的工程，需要結合不同情況選擇相應的節能措施。如此一來，通過有效防止燃氣熱水鍋爐的低溫腐蝕以及實現節能改造，能有效提高鍋爐產熱效率與延長使用壽命。